science >> Wetenschap >  >> anders

Wat als we geen fossiele brandstoffen meer zouden hebben?

Als we geen fossiele brandstoffen meer zouden hebben, het relatief goedkope en efficiënte alternatief zou waarschijnlijk kernenergie zijn. MartinLisner/iStock/Thinkstock

Het gevaar van de voorraden fossiele brandstoffen heeft minder te maken met het opraken ervan, maar meer met wat we tegen redelijke kosten kunnen terugwinnen. Fossiele brandstoffen zullen waarschijnlijk niet opraken, in ieder geval niet in de zin dat ze uitgeput raken. Olie, steenkool en aardgas waren hier voor ons en zullen hier zijn als we er niet meer zijn. Maar dat betekent niet dat we ze voor altijd of zelfs in de nabije toekomst kunnen blijven gebruiken. We hebben het laaghangende fruit geoogst - oppervlaktekool en de meest toegankelijke oliereserves zijn al op of op. Nu is het de vraag of mijntechnologie onze wens kan bijhouden. Zolang het dat doet, we zullen toegang hebben tot fossiele brandstoffen.

En dat is een gevaarlijke situatie. Want hoe meer we afhankelijk zijn van fossiele brandstoffen, hoe meer moeite we doen om onze verslaving te voeden. Denk aan hydraulisch fracken, een relatief nieuwe technologie waarmee we voorheen ontoegankelijke bronnen van aardgas kunnen oogsten door water onder hoge druk in schalie te injecteren, het vrijkomen van het aardgas dat erin zit. Hoewel deze praktijk de reserves drastisch heeft vergroot en aardgas goedkoop heeft kunnen blijven, het heeft er ook voor gezorgd dat verdere economische groei afhankelijk zal zijn van fossiele brandstoffen. Fracking brengt ook milieukosten met zich mee. Het proces gebruikt enorme hoeveelheden water, waarvan een groot deel onherstelbaar is. Het is zelfs in verband gebracht met vervuild grondwater in Pennsylvania en aardbevingen in Oklahoma [bronnen:Schultz, Bateman].

Maar laten we zeggen dat in plaats van dat fossiele brandstoffen opraken of mensen die beslissen dat mijnbouw te veel milieuschade veroorzaakt, de brandstoffen worden erg duur. In ons scenario de wereldwijde economische groei en de bevolkingsgroei hebben de vraag zo ver gedreven dat de technologie het niet langer kan bijbenen. Kolen- en oliegestookte elektriciteitscentrales stilgelegd, elektriciteit is gerantsoeneerd en een liter benzine kost net zoveel als een auto. Wat zijn onze opties?

Het zou mooi zijn om je voor te stellen dat de energiekloof zou kunnen worden opgevuld door hernieuwbare bronnen. Maar zonne- en windenergie, bijvoorbeeld, hebben een relatief laag rendement, dure stroombronnen; ze kunnen fossiele brandstoffen niet vervangen zoals we ze nu consumeren. In het geval van een catastrofale afname van de voorraden fossiele brandstoffen, regeringen zouden eerder overgaan op goedkope, efficiënte kernenergie.

anno 2015, 443 kerncentrales over de hele wereld leverden ongeveer 11 procent van de elektriciteit in de wereld [bron:NEI]. Als we aannemen dat kerncentrales verantwoordelijk kunnen zijn voor 100 procent van de elektriciteit en dat de output van individuele centrales constant blijft, we zouden rond de 4 moeten bouwen, 000 nieuwe fabrieken om op het huidige energieverbruik te komen. In ons toekomstscenario een grotere bevolking - inclusief een meer energiehongerig China, India en Brazilië - zou dat tot 5 kunnen verhogen, 000 nieuwe planten.

Hier beginnen de dingen een beetje apocalyptisch te worden. Kerncentrales zouden ons van elektriciteit voorzien, maar ze zouden bij lange na niet al onze energieproblemen oplossen. Voor een ding, onze belangrijkste transportsystemen gebruiken fossiele brandstoffen. Dat omvat vrachtvervoer, goederenvervoer per spoor en over zee. zonder diesel, grootschalige internationale handel zou vrijwel stilvallen. Hoewel het woon-werkverkeer redelijk snel kan worden omgezet naar elektrische trein of elektrische auto's, hernieuwbare energie kan geen enorme containerschepen aandrijven. De internationale handel zou tot stilstand komen, en buitenlandse goederen zouden exorbitant duur of onbeschikbaar worden. Nationale economieën die afhankelijk zijn van internationale handel (en dat zijn ze eigenlijk allemaal) zouden in een diepe economische depressie verzinken.

Het wordt erger. Weet je nog hoe kerncentrales onze elektriciteitsproblemen zouden oplossen? In 2015 waren er wereldwijd 66 fabrieken in aanbouw en elke fabriek heeft vijf tot acht jaar nodig om te bouwen [bron:PRIS]. Helaas, we hebben er nog 4 nodig, 944 centrales om aan de wereldwijde elektriciteitsbehoefte te voldoen. En hoewel het een beetje een commercieel geheim is hoeveel een kerncentrale kost, schattingen lopen rond de $ 5 miljard tot $ 6 miljard [bron:NEA]. Als we conservatief zijn en aannemen dat elke fabriek $ 5 miljard kost om te bouwen, het voorzien in de energiebehoeften van de wereld zou ongeveer $ 24,7 biljoen kosten. Maar met hun verbrijzelde economieën, de meeste landen zijn te arm om een ​​enkele fabriek te bouwen. In plaats daarvan, landen die al sterk afhankelijk zijn van kernenergie, zoals Frankrijk, Slowakije, Hongarije en Oekraïne, niet alleen in een gunstige positie verkeren om hun expertise te gebruiken en te verkopen om meer fabrieken te bouwen, maar ook om hun eigen productie aan hun buren te verkopen.

Zelfs met een harde schijf in de richting van kernenergie, de wereldeconomie stort in. En hoewel het moeilijk is om de resultaten van de schemering van het industriële tijdperk te voorspellen, er zijn twee plaatsen waar we kunnen raden:voedsel en het milieu.

In 2009, de Verenigde Staten importeerden ongeveer 17 procent van hun voedsel [bron:USDA]. Er zou geen zijn kavel van honger, maar het afsnijden van de wereldhandel zou de manier waarop we eten radicaal veranderen. Geen tomaten meer uit Mexico in de winter. Geen appels meer uit Argentinië in het voorjaar. Geen sushi meer, tenzij je vlak naast de kust woonde en een zeilboot bezat. Het grootste deel van de voedselproductie zou lokaal moeten zijn. Als je in woonde, zeggen, Noord-Dakota, je zou echt wennen aan het eten van bonen. Kunststoffen, waarop we vertrouwen voor het verpakken en bewaren van voedsel, zou te duur zijn om te gebruiken voor het vervoer van goederen, en elektriciteitstekorten kunnen koelkasten te duur maken om te gebruiken. Grote steden zouden bevolking verliezen, toen mensen naar het platteland verhuisden om dichter bij voedselbronnen te wonen. Verlaten stedelijke gebieden zouden door de natuur worden teruggewonnen of veranderd in broodnodige landbouwgrond.

Dan beginnen de zaken om te draaien. Verbranding van fossiele brandstoffen veroorzaakt veel milieuschade, en de daaruit voortvloeiende daling van de CO2-uitstoot zou de klimaatverandering een halt toeroepen - op voorwaarde dat we het klimaat niet al hadden verpest. Er zouden ook indirecte voordelen zijn:de vispopulaties zouden zich herstellen als de visserijsector stilvalt. Watervervuiling door mijnbouw zou stoppen, en de afvalproductie zou in wezen stoppen zonder het vermogen om niet-biologisch afbreekbare producten uit aardolie te produceren. Kleinschalige zonne-energie, wind- en waterkrachtgeneratoren zouden standaardbehoeften worden voor in de VS Het verliezen van fossiele brandstoffen zou een pijnlijk proces zijn, maar het resultaat - hoe kleiner, technologisch geavanceerd, agrarische samenleving die zou ontstaan ​​- klinkt niet zo slecht.

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

  • Is kernenergie veilig?
  • Waarom denken wetenschappers dat we het einde van de wereld naderen?
  • Hebben we piekolie bereikt?
  • Hoe hydraulisch fracken werkt
  • Hoe kernenergie werkt

bronnen

  • Bateman, Christoffel. "Een kolossale Fracking Mess." Vanity beurs. juni 2010. (20 april, 2015) http://www.vanityfair.com/news/2010/06/fracking-in-pennsylvania-201006
  • Kernenergie Agentschap (NEA). "Veelgestelde vragen over de economie van kernenergie." NEA Perskamer. 8 juni 2014. (20 april, 2015) https://www.oecd-nea.org/press/press-kits/economics-FAQ.html
  • Kernenergie Instituut (NEI). "Wereldstatistieken:kernenergie over de hele wereld." april 2015. (20 april, 2015) http://www.nei.org/Knowledge-Center/Nuclear-Statistics/World-Statistics
  • Power Reactor Information Systems Database (PRIS). "Wereldstatistieken:kernenergie over de hele wereld." Internationaal Agentschap voor Atoomenergie. 10 mei 2015. (20 april, 2015) http://www.iaea.org/pris/
  • Schultz, Kevin. "Afvalwaterinjectie veroorzaakte aardbevingen in Oklahoma." Wetenschappelijke Amerikaan. 3 juli, 2014. (20 april, 2015) http://www.scientificamerican.com/article/wastewater-injection-caused-oklahoma-earthquakes/
  • USDA Economische Onderzoeksdienst. "Importaandeel van het verbruik." Amerikaanse ministerie van landbouw. 30 mei 2012. (21 april, 2015) http://www.ers.usda.gov/topics/international-markets-trade/us-agricultural-trade/import-share-of-consumption.aspx